重离子治疗肺癌的优势表现在，重离子具有减少重要器官损伤，提高肿瘤放射性生物学效应的特点。
日本Takakahashi等的一项重离子应用于不可手术的非小细胞肺癌I/II期非随机前瞻性研究，纳入分析患者72人，中位随访时间25.2个月，2年局部控制率和总生存率分别为93.1%和51.9%；另一项日本的重离子治疗局部晚期非小细胞肺癌(II-III 期)的回顾性研究中，141例患者的2年局部控制率、无进展生存率、总生存率分别为80.3％、40.2％和58.7％。
多项重离子治疗肺癌的研究显示，重离子治疗肺癌是一种有效且不良反应可接受的治疗方法。在治疗肺癌时可获得更好的放疗敏感性，从而提高肿瘤的局部控制率。能有效治疗肿块较大、对光子射线不敏感、伴有乏氧区等特殊肺癌病灶，尤其对年龄较大或因同时患有其他基础疾病而不能行手术或化疗的患者而言是一种很好的选择。
重离子治疗肺癌的适应症有以下4个方面：
1、早期（I-II期）但高龄、合并症多、拒绝手术的患者；
2、局部晚期(II – IIIb 期)非小细胞肺癌，无严重感染性疾病或感染性疾病已被控制的患者；
3、手术后纵隔淋巴结清扫不完全或纵隔淋巴结转移/复发的患者；
4、肺癌寡转移灶少于3个，较 大径不超过5cm，原发病变控制良好的患者；
